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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/123456789/598

Título : Determinación de parámetros cinéticos involucrados en el hidrotratamiento de diesel
Autor : Betancourt M., Jenny Y.
Palabras clave : DHDVTM
Hidrotratamiento
Combustible diesel
Parámetros cinéticos
Fecha de publicación : 26-Oct-2011
Citación : CD TESIS;I2004 B562
Resumen : En la actualidad, como producto de múltiples investigaciones, PDVSA – Intevep ha desarrollado una tecnología denominada DHDVTM que está basada en una nueva configuración del esquema básico del proceso de hidrotratamiento y permite producir un combustible diesel con muy bajo contenido de azufre (ULSD: Ultra Low Sulfur Diesel), cumpliendo así con los requerimientos de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Para lograr un desarrollo definitivo de la tecnología DHDVTM se hace necesario el análisis cinético de las reacciones que se llevan a cabo. Debido a esta necesidad, el objetivo principal de este Trabajo Especial de Grado, es la determinación de los parámetros cinéticos, tales como los factores pre-exponenciales de Arrhenius, las energías de activación y el orden de reacción parcial de hidrógeno en las reacciones de hidrodesulfurización (HDS), hidrodesnitrogenación (HDN) e hidrodesaromatización (HDA), las cuales se llevan a cabo en el proceso de hidrotratamiento, para la obtención de combustible diesel de muy bajo contenido de azufre (ULSD). Para el cumplimiento de este objetivo, se observó y estableció el efecto de algunas de las variables de operación del proceso tales como temperatura, presión y velocidad espacial, sobre la cantidad de azufre, nitrógeno y aromáticos en el producto. Se analizaron, además, los modelos cinéticos a utilizar, los mecanismos de las reacciones y el método de ajuste cinético. Asimismo, se desarrolló una metodología basada en la simulación de resultados experimentales, correspondientes a pruebas que se han llevado a cabo en la planta de hidrotratamiento a escala banco para la obtención de un producto ULSD, usando para ello el paquete comercial de simulación Aspen Plus 11.1. Con la finalidad de minimizar rápida y eficientemente el porcentaje de error que arroja el simulador, se utilizó el algoritmo genético como método de ajuste cinético. En general, se pudieron ajustar los parámetros cinéticos de las reacciones de HDS, HDN y HDA, obteniéndose un porcentaje de error global de ±5.65%, valor que refleja una adecuada precisión de los resultados obtenidos. De manera particular, el modelo de las reacciones de HDS arrojó un error de ±6.48%, en este caso se determinaron: 5 factores pre–exponenciales de Arrhenius, correspondientes a los 5 compuestos sulfurados característicos que reaccionan con el hidrógeno; un factor de adsorción, una energía de activación y un orden de reacción parcial de hidrógeno. Para la reacción de HDN el porcentaje de error del modelo fue de ±3.37%, determinándose el factor pre–exponencial, la energía de activación y el orden de reacción parcial de hidrógeno. En el caso de las reacciones de HDA el error obtenido fue de ±7.10%, determinándose: 6 factores pre–exponenciales, 6 energías de activación, correspondientes a las 3 reacciones directas y 3 reacciones inversas de los triaromáticos, diaromáticos y monoaromáticos, y un orden de reacción parcial de hidrógeno. Es importante destacar que tanto para los compuestos sulfurados, nitrogenados y aromáticos, se asumió pseudo-primer orden. Finalmente, se pudo concluir que los resultados obtenidos se encuentran dentro de los intervalos reportados en la bibliografía; que las tendencias que presentaron los datos experimentales en relación con la variación de la temperatura, la presión y la velocidad espacial, coincidió con la esperada teóricamente; que los factores pre–exponenciales obtenidos para las reacciones de HDS, varían de acuerdo a la reactividad del compuesto, a mayor reactividad mayor valor del factor pre–exponencial, lo que se traduce en una mayor velocidad de reacción; que el uso del algoritmo genético permitió obtener resultados con porcentajes de error muy pequeños y que la tendencia del porcentaje de error en el algoritmo genético a medida que se van formando las generaciones, es a decrecer, cumpliéndose así el principio de la evolución natural según el cual está diseñado este método de ajuste cinético.En definitiva, dentro de las recomendaciones para ajustes cinéticos posteriores, se pueden mencionar: incluir en las pruebas experimentales, variaciones en la relación hidrógeno / carga, para poder determinar los efectos de esta variable de operación en el proceso de hidrotratamiento; aumentar el número de pruebas experimentales a ser analizadas, de tal manera que se pueda abarcar un rango amplio para el cual el modelo cinético pueda adaptarse; probar la adaptación del modelo cinético con datos obtenidos con otros catalizadores tanto de la misma naturaleza Cobalto - Molibdeno como de otra naturaleza y con cargas provenientes de otras refinerías y con otras características.
URI : http://saber.ucv.ve/123456789/598
Aparece en las colecciones: Pregrado

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